[发明专利]用于选择性去除硫化氢的吸收剂和方法

说明书

本发明涉及用于从流体料流以高于二氧化碳的选择性去除硫化氢的吸收剂，其中吸收剂含有水溶液，此水溶液包含式(I)的胺和/或式(II)的胺，其中U–V–W是CH–O–CHR⁵、N–CO–CHR⁵或N–CO–NR⁵；U'–V'–W'是C–O–CR⁵；R¹独立地是C₁‑C₅烷基；R²选自氢和C₁‑C₅烷基；R³独立地选自氢和C₁‑C₅烷基；R⁴独立地选自氢和C₁‑C₅烷基；R⁵选自氢，C₁‑C₅烷基，(C₁‑C₅烷氧基)‑C₁‑C₅烷基，和羟基‑C₁‑C₅烷基；并且x是1‑10的整数。此吸收剂具有减少的在处于含水胺混合物的常规再生温度范围内的温度下发生相分离的趋势，并具有在含水溶剂中的低挥发性。

描述：

本发明涉及适用于从流体料流以高于二氧化碳的选择性去除硫化氢的吸收剂。本发明也涉及用于从流体料流以高于二氧化碳的选择性去除硫化氢的方法。

由于各种原因，希望从流体料流例如天然气、精制气体或合成气去除酸气体例如CO₂、H₂S、SO₂、CS₂、HCN、COS或硫醇。在天然气中的硫化合物倾向于尤其与经常被天然气夹带的水一起形成腐蚀性的酸。为了在管线中输送天然气或在天然气液化装置中进一步加工(LNG＝液化天然气)，必须观察对于含硫杂质的给定限值。另外，许多硫化合物即使在低浓度时也是有害和有毒的。

必须从天然气去除二氧化碳，这是因为高浓度的CO₂会减少气体的热量值。此外，CO₂与水分一起可以导致在管线和阀门中的腐蚀。

用于去除酸气体的已知方法包括用无机碱或有机碱的吸收剂水溶液进行洗涤操作。当酸气体溶解在吸收剂中时，其与碱形成离子。吸收剂可以通过减压到更低的压力和/或通过汽提来再生，进而离子物质进行逆向反应，并释放出酸气体和/或酸气体被惰性流体、例如水蒸气汽提出去。在再生工艺之后，吸收剂可以再次使用。

用于基本上去除CO₂和H₂S的方法称为“全吸收”。虽然可以必须去除CO₂以避免腐蚀问题并向消费者提供所需的加热值，但是偶尔必须或期望处理同时包含CO₂和H₂S的酸气体，从而从该混合物选择性地去除H₂S，同时尽可能少地去除CO₂。例如，天然气管线的规格设定比CO₂更严格的H₂S含量限制，这是因为H₂S具有比CO₂更大的毒性和腐蚀性；常规的天然气输送管线的规格通常将H₂S含量限制为4ppmv，而对于CO₂的限值2vol％是比较温和的。通常期望选择性地去除H₂S以在朝向硫回收工艺的进料中富集H₂S含量，例如下游Claus装置。